1、微专题3 太阳高度和方位,专题一 地球运动,知识整合,内容索引,考向把握,针对训练,知识整合,1.正午太阳高度的变化及分布规律 (1)纬度变化规律 正午太阳高度从太阳直射点所在纬度向南北两侧递减。 北半球夏至日：正午太阳高度由北回归线 向南北两侧递减，如图中c折线所示。 北半球冬至日：正午太阳高度由南回归线 向南北两侧递减，如图中a折线所示。 春秋分日：正午太阳高度由赤道向南北两 侧递减，如图中b折线所示。 同线相等规律：同一纬线上正午太阳高度相等。 对称规律：以直射点所在纬线为对称轴南北对称的两条纬线，正午太阳高度相等。,(2)季节变化规律,春、秋分日：赤道上达一年中最大值，其他地区介于最大
2、值与最小值之间。 2.正午太阳高度的计算 公式：H90| 观测点和太阳直射点同在北(南)半球，取减号；分属于南北不同半球，取加号。,例 当太阳直射B点(10N)时，C点(23.5S)正午太阳高度是_。 HC90 90(1023.5)56.5 当太阳直射B点(10N时)，A点(40N)正午太阳高度是 HA90 90(4010)60,3.正午太阳高度的分布、变化特点的判断技巧 (1)分布看“远近”远小近大 距离直射点所在的纬线越近，正午太阳高度越大，距离越远，正午太阳高度越小。 (2)变化看“移动”来增去减 太阳直射点向某地所在的方向移来时，该地的正午太阳高度逐渐增大；太阳直射点远离某地移去时，该
3、地的正午太阳高度逐渐减小。,(3)位置看“数值”90的出现,【加试级规律点拨】 有关太阳高度的几个规律 (1)太阳高度一般具有日变化，最高点暗示地方时为12时；有极昼的最低点暗示地方时为24时(或0时)。 (2)日出日落的太阳高度为零，但并不表示其地方时为6时或18时(只有赤道上或春、秋分时为6时和18时)。极点的太阳高度直射点的纬度。 (3)正午太阳高度一般具有年变化。太阳直射点离当地所在纬线最近时最大，最远时最小；靠近时变大，远离时变小。,4.正午太阳高度的应用 (1)确定地方时 当某地太阳高度达一天中的最大值时，此时日影最短，当地的地方时是12时。 (2)确定房屋的朝向 为了获得更充足的
4、太阳光照，在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，房屋朝南；在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，房屋朝北。,(3)判断日影长短及方向 日影长短：太阳直射点上，物体的影子缩短为0；正午太阳高度越大，日影越短；反之，日影越长。正午是一天中日影最短的时刻。 日影方向：日影永远朝向背离太阳的方向；北回归线以北的地区，正午的日影全年朝向正北(北极点除外)，冬至日日影最长，夏至日最短。 南回归线以南的地区，正午的日影全年朝向正南(南极点除外)，夏至日日影最长，冬至日最短。 南北回归线之间的地区，正午日影夏至日 朝向正南，冬至日朝向正北；直射时日影 最短(等于0)。,(4)确定当地的地理纬度 同一半球，纬度
5、差多少度，正午太阳高度就差多少度。根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度，可判断该地区纬度大小。 (5)确定楼距、楼高：以我国为例，见下图，南楼高度为h，该地冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距L为：LhcotH。,(6)计算太阳能热水器的安装角度 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与集热板成直角。 集热板与地面之间的夹角()和当天的正午太阳高度(H)互余，即H90时效果最佳。如下图：,(7)判断山地自然带在南坡和北坡的分布高度 一般情况下，由于阳坡得到的光热多，阴坡得到的太阳光热少；因此在相同高度，阳坡温度较高，阴坡温度较低，从而影响到自然带在阳坡和阴
6、坡的分布高度。,5.太阳周日视运动与日出日落,考向把握,例1 (20184月浙江选考)阅读材料，完成下列问题。 图1为东南亚部分区域略图。该区域火山众多，火山活动频繁，火山喷发往往会将大量的气体和火山灰喷入大气。图2是正午太阳光线与直立杆子位置关系示意图。某经线上两地秋分日测得：为5，为7。,计算两地间经线长度。若测量在北京时间12时40分进行，计算两地的地理坐标，并判定两地是否在图示区域内。,答案 1 332km。地(110E,7S)，位于图示区域；地(110E，5N)，不在图示区域。,解析 秋分日太阳直射点位于赤道，地球上各地正午太阳高度为90-(该地纬度)，结合图中地影子在其南方，地影子
7、在其北方，可知地位于7S，地位于5N。由此可以通过经线长度公式L111两地经度差求得两地间的经线长度。当北京时间12：40时，两地正值正午，可计算出两地的经度为110E。结合图可知在图示区域内，不在图示区域内。,答案,解析,例2 (20174月浙江选考)阅读材料，完成下题。 材料一 图1为赤峰市及附近区域略图。,材料二 某地理兴趣小组在图1中某地进行天文观测。图2为地轴与北极星关系示意图。图3为该地测得的北极星高度。在北京时间12时16分测得当地正午太阳高度。,答案,解析,据图3用实线绘出观测地春分日的正午太阳高度，说出观测地相对于赤峰市的方位。,答案 如下图。 西北。,解析 首先，根据图2“
8、地轴与北极星关系示意图”，推导出北极星的仰角就是当地纬度数值，计算出当地的纬度值是北纬45。然后根据“北京时间12时16分测得当地正午太阳高度”，计算出当地的经度值是东经116，求算出春分日的正午太阳高度是45。根据求算出的观察地经纬度(45N,116E)，判断出当地位于赤峰的西北方向。,针对训练,1.下图为采用东一区区时的某城市6月22日太阳高度日变化曲线。读图回答下列问题。,答案,1,2,3,4,5,6,7,(1)该城市当日的正午太阳高度为_度。该城市的经度约为_。 (2)该市当日昼长约_小时。,60,2.5E,16,2.下图示意太阳能热水器的安装倾角。回答下列问题。,答案,1,2,3,4
9、,5,6,7,(1)苏州(31N)夏至日太阳能热水器集热板与地面的倾角是_度。 (2)要保证太阳能热水器在全年都有较好的集热效果，太阳能热水器与地面的倾角应保持在几度之间？,7.5,答案 7.554.5。,3.位于北纬36.5的某疗养院，计划在一幢20米高的楼房北面新建一幢楼房。因为疗养的需要，要求高楼的每一层一年四季都能晒到太阳。回答下列问题。 (1)新楼至少要距原楼多少米？,答案,1,2,3,4,5,6,7,答案 34.7 m。,(2)若黄赤交角变为24.5，两楼之间的距离将应如何变化，才能保证各楼层均有较好的采光？,答案 间隔应增大。,4.下图是赤道及其以北地区三地夏半年某日的太阳高度日
10、变化过程(h是已知数)。读图回答以下问题。,答案,1,2,3,4,5,6,7,(1)A地的地理纬度是_。 (2)这一天B地的正午太阳高度H为_。 (3)C地昼夜长短年变化情况是_。 (4)这一天地球上出现极昼现象的地区是_。 (5)A地的正午太阳高度h的取值范围是_。,90N,2h,全年昼夜平分,北纬(90h)及其以北的区域,023.5,5.住宅的环境设计特别关注树种的选择与布局，不同树种对光照与风有不同影响。下图为“华北某低碳社区(40N)住宅景观设计示意图”。读图完成(1)(2)题。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,(1)仅考虑阳光与风两种因素，树种与房屋组合最好的设计是_。,1,
11、2,3,4,5,6,7,解析 图示地区位于华北，一年中正午太阳始终位于南方。根据图中太阳能热水器朝向可知，房子左侧为北，右侧为南。落叶阔叶树夏季遮荫效果好，布局在南侧； 冬季，华北地区盛行偏北风，常绿针叶树防风效果好，布局在北侧，故最好的设计是。,(2)为保证冬季太阳能最佳利用效果，图中热水器安装角度合理的是_。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,解析 冬至日该地(40N)的正午太阳高度为90(4023.5)26.5，太阳能热水器集热板的倾角与当地的太阳高度互余，最符合题意。,6.你观察过太阳的运动吗？注意到一年中太阳的轨迹变化了吗？在太阳轨迹图中可以直观地感受到正午太阳高度、昼长的相关
12、信息。读“我国某地二至日太阳视运动轨迹示意图”，其中O点为观测者位置，平面ABCD为地平面，回答下列问题。,(1)地平面上，ABCD四个方位中，代表南方的是_，该地夏至日日出方向为_，O点的纬度是_，F时刻的太阳高度为_。,答案,1,2,3,4,5,6,7,A,东北,23.5N,43,解析,解析 图示为我国某地，则观测者所在位置O点在北半球，且二至日太阳视运动轨迹中北半球夏至日正午太阳高度大于冬至日，故E点所在太阳视运动轨迹为北半球夏至日，反之F点所在运动轨迹为冬至日的轨迹，夏至日时日出东北，日落西北，冬至日时日出东南，日落西南，故可推断观测者所在地平面四个基本方位C为正北，A为正南。,1,2
13、,3,4,5,6,7,(2)若位于O点的观察者在某日测得正午太阳高度为66.5，日出时手表显示为6：20，据此推算观察者所在的经度为_，当地日落的北京时间为_，该日全球正午太阳高度的分布规律是_ _。,答案,1,2,3,4,5,6,7,115E,18：20,从赤道向南北两,侧递减,解析,1,2,3,4,5,6,7,解析 已知O点纬度为23.5N，测得O点的正午太阳高度为66.5N，可知此时太阳直射点位于赤道，为二分日，全球昼夜等长。我国各地地方时6时日出，O点处日出时间为北京时间6：20，所以O点位于120E西边，根据经度相差1，时间相差4分钟知O点经度为115E，当地日落时间为北京时间18：
14、20，该日全球正午太阳高度由赤道向南北两侧递减。,1,2,3,4,5,6,7,(3)在图中画出二分日的太阳轨迹，并用箭头标出15：00时O点观测者影子的大致朝向。,答案,解析,答案 画图略。(注意日出日落方位为正东正西，正午位于EF中间；日影位于BOC的平分线上。),解析 二分日15：00时，太阳位于观测者的西南方向，影子应朝向东北方向，O点观察者的影子大致向东北延伸，也就是B、C间的方向。,7.我国A市某中学(右图所示)的旗杆影子在北京时间14：08为一天中最短。冬至前后，师生们能在学校升国旗时(北京时间10：00)看到日出。结合图文材料，完成下列各题。,答案,1,2,3,4,5,6,7,(
15、1)A市位于天津市(39N,117E)的_方。,西北,解析,1,2,3,4,5,6,7,解析 根据所学知识可知，物体的影子在一天中最短时，应该是当地时间12：00的时候，而此时北京时间为14：08，则根据地方时原理和计算方法可得：当地的经度为120E(14：0812：00)1/4分88E，由材料可知，天津市经度为117E，则该地位于天津市以西；冬至日时，北半球纬度越高昼越短，日出时间越迟，根据北京时间10：00时该地日出，且其经度为88E，则可以计算出该地日出地方时为7：52，根据日出时间12：00昼长的一半，可以判断该地昼长为8个小时左右，而天津一年中昼长最短也应该长于8小时，因此该地位于天
16、津以北，综上所述，该市位于天津的西北方。,答案,1,2,3,4,5,6,7,(2)学生发现，日落时旗杆影子的指向随日期而移动。说出日落时杆影的指向由排球场逐渐移向篮球场的可能时间。,答案 冬至到次年夏至之间。,解析,1,2,3,4,5,6,7,解析 日落时旗杆的影子由排球场逐渐移向篮球场，即由东北逐渐移向东南，说明日落太阳方位由西南方向西北方移动。根据一年中太阳的日出日落方位的变化规律：太阳直射点在北半球时，全球各地日出东北、日落西北；春秋分时，太阳正东升、正西落；太阳直射南半球时，全球各地日出东南、日落西南。由以上分析可知，该地的日落方位由西南移向正西，再移向西北，说明太阳直射点由南半球北移到赤道，再北移到北半球。因此大致在冬至春分夏至(12月22日前后3月21日前后6月22日前后之间)。,微专题3 太阳高度和方位,专题一 地球运动,
